LBTFl400t/d篦冷机系统使用中的问题和对策
潘绍民
(新疆屯河沙湾五宫水泥分公司，新疆 沙湾县832100)
一、前言
本文章主要介绍1400t/d篦式冷却机的基本原理、使用中的问题和对策、操作及维修要求。
1400t/d篦式冷却机是成都建材研究开发的第三代篦冷机系列产品之一。鉴于冷却机是水泥熟料煅烧系统的关键工艺设备，所以本设备 必须在严格控制下安装、操作及维护，以保证与系统的不同，冷却机的外形尺寸、技术性能，以及某些局部结构的处理上也将有所差异。为适应不同条件下的冷却机的工作原理、基本结构及其在系统内与其他组成部分的基本关系，要求安装、操作及维修，进行必要说明，因此，说明书附有技术能表、操作数据以及易损件表等。 二、结构及工作原理简介
1400t/d篦冷机由上壳体、下部框架、篦床、传动装置、熟料破碎机、拉链机自动润滑系统等组成。另配七台冷却风机，其中高压风机用于热端充气梁篦板部份，中压风机用普通篦板部份。
热熟料从窑口卸落到篦床上，经过入口分配系统，使得急剧冷却的熟料在自重和风力的作用下滑落至往复推动的篦板上，在往复推动篦板推送下，沿篦床全长分布开，形成一定厚度的料层，冷却风从料层下方向上吹入料层中，渗透扩散，对热熟料进行冷却，冷却熟料的冷却风成为热风，热端高温热风作为燃烧空气入窑及分解炉（预分解系统），部分热分还可作烘干之用，从而达到降低系统热耗的目的；多余的热风经过收尘处理后排入大气。冷却后的小块熟料经过栅筛落入篦冷机后的输送面中，大块块熟料则经过栅筛落入输送机中；细粒熟料及粉尘通过篦床及篦孔下进入集料斗，经过一定的时间后，当集料斗中料斗达到一定高度时，控制锁风阀门自动打开，漏下的细料便进入篦冷机下的漏料拉链机中被输送走。当集料斗中残存的细料尚能封住锁风阀时，阀板即已关闭从而保证不会漏风。
现代篦冷机的设计关键是该篦冷机具有高冷却效率、高热回收率和高运转率。为实现主些要求，该篦冷机的篦床是复合篦床。整个篦床分为三个部分，（1）高温区（入料分配系统），该系统由三排阶梯篦板和一排固定充气篦板组成，倾斜面与水平成一定角度，该系统将熟料收集到窄盒内，水平喷射气流在熟料所有孔隙中产生等速而缓和向上的气流，流态化细粉被分到熟料层表面。这样它们即不会循环而在篦板上喷砂，也不会滞留在粗料孔隙中影响空气流动，所获得的熟料层分布均匀面透气。应该强调在最高温区采用“入口分配系统”的优点是（a）将高温熟料急剧冷却，在很大程度上提高了熟料的质量，如可磨性及水化性等。（b）熟料分布均匀可使部冷却气流在最大温差下进行良好的热交换，保证高的热回收率。（c）均匀分布部分流态化的熟料层为整体冷却系统提供好的条件，并可防止后面的篦板受磨损或被烧坏。由于正对窑下料口区域的篦床采用该系统，热熟料易于堆积，在端部壳体上加装一组空气炮，按实际需要间断地“开炮”，适时清理过多的积料，以保证稳定安全的操作。（2）中温区（往复运动充气梁）紧接入口分配系统，由三排活动篦板和两排固定篦板组成，箱式篦床梁与充气篦板组成独立、防漏的“小冷风室”。为了满足左右两边因料层、料温状况的不同而对冷却风的特殊要求，每根充气梁
- 1 -
有用一隔板分隔为左右两个独立的“小风室”、并各自独立供风。这样可根据料层的情况调节两边的风量、风压。由于高温区在正常情况下无间隙、无漏料、无漏风。故高、中温区不设隔墙，两区共同组成第一室，为了调控装有充气篦床的一室篦下压力，该机在一室设有一台平衡风机，风量由阀门调节。（3）低温区：即后续冷却区，该区包括第二、三、四室，该区各室都各设一台冷却风机，冷风通过篦板上的孔和篦板间的间隙，再穿过料层，再穿过料层，再穿过料层时与料层进行热交换。经过前端“充气梁”区的冷却，熟料已显著降温，故该区采用普通篦板，这足以实现对该机性能的要求。
充气篦床和普通篦床都由许多与水平成相同角度并交叠排列的篦板所组成，篦板分活动篦板和固定篦板，分别固定在活动篦板梁和固定篦板梁上，它们按“活动” 、“固定” 、“活动”??相间排列，活动篦板和固定篦板通过各自横梁。直接安装在活动框架和侧框架上。活动框架通过与其相连接的滑块轴，由曲柄连杆机构传动。使其沿托轮导轨作往复直线运动，从而带动活动篦板往复移动，推动物料前进。
篦下各冷风室由隔板墙隔开，隔墙板下连底板，上连固定篦板梁，两侧连侧框架。固定篦板间设有隔槽。为确保各冷风室不漏风，室间不窜风，要求隔板墙，隔槽要气密焊接；活动框架穿过隔墙板处设交迭片式密封装置；主轴外套装有密封套管，滑块轴（从动轴）两端穿过隔墙处装有滑板密封；每个冷风室的漏料斗下放设有电动锁风阀，能保持料封，并定时关闭。
卸料端装有锤式熟料破碎机，小于预定尺寸的熟料（一般为25毫米以下）通过栅筛篦条卸下。而大块熟料则落入破碎机破碎，并抛回篦床再冷却，再破碎直到达到要求的粒度为止。在破碎机前的上壳体上悬挂双排垂直链，第一排为避免破碎机将熟料抛回篦床时抛得过远，减少不必要的熟料再冷却循环。第二排为避免料块打击在废气管壁上。在破碎机打击区壳体顶板设有冲击板。
为了避免篦板漏料在篦下隔室中过分堆积，底板上开有若于下料口，漏下的细料通过下料口由设置于冷却机下方的漏料拉链机送至卸料端。
在上下壳体适当位置上分别设置了入孔门和观察孔。上部壳体砌筑隔热耐火衬，以获得良好的热回收和不太高的工作环境温度。根据系统要求，还设有去烘干煤粉的热风抽风机。
通过料层后的冷却空气成为热风，它除了作为二次风（入窑）三次风（入风解炉）等余热利用外，多余的冷却空气将通过必要的收尘后排入大气中。
本篦冷机采用了集中润滑系统。但从使用效果出发，熟料破碎机轴承和冷却机传动主轴承，仍用人工定期润滑。详见润滑表及自动润滑系统说明书。
上述篦冷机的结构保证它有如下的主要功能：即可使红热熟料快速冷却，又可从熟料的冷却过程中回收余热以提高窑的二次风和入风解炉三次风的风温，从而降低窑系统的热耗；同时它还对物料起输送、破碎和筛分的作用。
最佳的热回收和冷却效果由维持适当的料层厚度和必要的冷却风量来获得，而冷却风量和与料层相关的篦床阻力，以及物料粒度和停留时间等直接或间接地受篦床速度的影响。为了使冷却机获得最佳效果和稳定的工作，
- 2 -
冷却机配置三元控制系统和必要的监控装置。 三元控制的内容为： a、
控制稳定的料层厚度（阻力）。通过检测第一室充气风管内压力来调整篦床速度。当篦下压力增高时，说明料层阻力增加，料层变厚或物变细，这是应加快篦床速度，反之亦然，以维持基本稳定的料层厚度（阻力）。
b、
控制恒定的风量。当料层阻力变大时，冷风机阻力增大，进入空气量则减小，为了保持恒定的风量，控制系统将增大风机的转速，反之，减小风机的转速。
c、
控制稳定的窑头负压，以保证必要的二次空气量和窑的稳定操作。根据设定的窑头负压（一般—100至25Pa）调节冷却机排风量（调节风机的转速或风门打开）。
该篦冷机设有下列检测的保护装置： a、
篦板测温及报警装置，报警温度设定在内230—260度之间以使操作者有充分的时间去判断温度升高的原因并采取必要措施；
b、 c、 d、
料层状况电视监视装置，监视装置装有在壳体顶部能看到高温料层情况处； 风室漏料锁风阀的故障报警和电机过载保护； 漏料拉链机断链报警装置
风机的性能是篦冷机主要性能的根本保证，故本篦冷机在选配风机时应满足如下要求： a、 b、 c、 d、
风机必须保证在一定负载下稳定的足够的风量和风压； 有良好效率，以降低能耗；
要配有良好性能的调节阀门及执行器，保证风量的良好调节； 高压风机配装消声器，有利于环境保护。
三、LBTFl400t/d篦冷机系统使用中的问题和对策：
我公司第1条1000t/d干法生产线于2005年5月建成投产，该线使用LBTFl400篦冷机，初期由于使用经验不足和设备设计不完善等原因，系统故障频繁，运转率很低，直接影响回转窑系统的正常运转，经过一段时问的摸索和改造，目前运行正常，基本能达到设计使用要求，现将使用的体会介绍如下。 1、篦冷机系统基本配置
篦冷机为单段水平篦床。采用链传动偏心轮驱动，并各分为4个室，分别由7台风机通过篦下室或直接通过篦板充气，使熟料得以快速冷却。大块熟料经锤式破碎机破碎后进入下料溜子至链斗式输送机送到熟料大棚库，少量漏料进入篦冷机灰斗经电动弧形阀锁风卸料后，由拉链机送走。窑用三次风由窑头罩抽取，篦床中部抽取部分热风用于煤粉制备系统的烘干热风，篦冷机余风从篦冷机尾部经风管、进电收尘器等设备后排入大气。 篦冷机系统设备参数见表1。
表1 LBTFl400篦冷机系统设备参数
- 3 -
篦冷机 规格：603S-606H-829H，产量：1400t/d，篦床名义面积：35.2m2,篦床实际面积：33.2m2，入料温度：1371℃，出料温度：65℃十环境温度，出料粒度：≤25mm，篦板冲程：130mm，篦板冲程数：6～12S/min，传动段数：Ⅰ，主电动机：YTSP225M一4，45kW，主减速器：Y280-45-l，链轮速比：19/56 熟料拉链机 B250×19207mm 电机XWDY11-8-47 11KW 31r/min 熟料破碎机 φ1000×2100mm 电机YR250S-8 40KW 715r/min 干油站系统 电动润滑泵DRB—L195Z-H、电动加油泵DJB—F200B 弧型阀 减速器：XWED0.37-42-1/385 0.37KW 3.9r/min i=1/385 KT-75-A 窑头与富勒篦式冷却机 空气炮
- 4 -
可控气流通风篦板 2、篦冷机系统使用中出现的问题 2.1、滑板密封装置故障
篦冷机一室篦板中有6排篦板是充气篦板，其中3排为活动篦板，由冷却风机供风，接金属软管(充气风管)，经机械滑板式密封装置进入篦下室后与活动篦板充气梁连接。由于原设计机械滑板密封装置是机械式密封，机械磨损不可避免，穿过滑板的风管与密封滑板之间有相对移动，导致风管磨损后间隙增大，篦下室壳体漏风漏料严重，加之使用环境温度高，因此生产中风管经常损坏，必须停机更换；篦床两侧滑板滑动灵活程度不一致，容易引起篦床跑偏；由于滑板滑动不灵活，风管受力大，经常发生风管折断的故障。 2.2、电动弧形阀故障
篦冷机篦下室共有14个灰斗，分别由14个电动弧形阀实现锁风和下料。原控制程序中，14个阀按设定时间定时循环放料。使用中出现的问题是：大部分阀长时间处于无料状态，而此时密封效果不好，只有在灰斗内有少量积料时密封效果才最好。因锁风效果不好而导致篦下拉链饥正压冒灰，严重影响设备维护和环境卫生。针对这个问题部分，厂家安装灰斗料位计控制阀的开闭，但都存在料位计受高温及熟料冲刷等原因频繁损坏的难题。 电动弧形阀本身也是事故多发设备，颗粒熟机或螺栓等杂物卡在弧形阀板上，经常造成卡死、减速电动机过载损坏或烧坏等故障。
2.3、篦下室充气风机跳闸后启动困难
由于篦下室内有较高的充气压力，各室间密封装置因为篦床的活动无法做到良好的密封。因此，在正常生产中如出现一个室的冷却风机跳闸时，冷却风机会因返风而反转，造成重新启动时负荷过大，严重时发生烧电动机等事故。
2.4、出篦冷机熟料温度在线监测失效
原设计中，出篦冷机熟料温度在线监测装置是装在熟料溜子内部的热电偶，由于高温熟料的冲击和磨损，热电偶使用不到8h就磨通损坏，在线监测装置基本上处于失效状态，造成系统操作控制不便和调节滞后。
- 5 -